Measurement of the Bs0 → μ+μ− decay properties and search for the B0 → μ+μ− and Bs0 → μ+μ−γ decays

Aaij, R. et al. (2022) Measurement of the Bs0 → μ+μ− decay properties and search for the B0 → μ+μ− and Bs0 → μ+μ−γ decays. Physical Review D, 105(1), 012010. (doi: 10.1103/PhysRevD.105.012010)

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Abstract

An improved measurement of the decay B 0 s → μ + μ − and searches for the decays B 0 → μ + μ − and B 0 s → μ + μ − γ are performed at the LHCb experiment using data collected in proton-proton collisions at √ s = 7 , 8 and 13 TeV, corresponding to integrated luminosities of 1, 2 and 6     fb − 1 , respectively. The B 0 s → μ + μ − branching fraction and effective lifetime are measured to be B ( B 0 s → μ + μ − ) = ( 3.0 9 + 0.46 + 0.15 − 0.43 − 0.11 ) × 10 − 9 and τ ( B 0 s → μ + μ − ) = ( 2.07 ± 0.29 ± 0.03 )     ps , respectively, where the uncertainties include both statistical and systematic contributions. No significant signal for B 0 → μ + μ − and B 0 s → μ + μ − γ decays is found and the upper limits B ( B 0 → μ + μ − ) < 2.6 × 10 − 10 and B ( B 0 s → μ + μ − γ ) < 2.0 × 10 − 9 at 95% confidence level are determined, where the latter is limited to the range m μ μ > 4.9     GeV / c 2 . Additionally, the ratio between the B 0 → μ + μ − and B 0 s → μ + μ − branching fractions is measured to be R μ + μ − < 0.095 at 95% confidence level. The results are in agreement with the Standard Model predictions.

Item Type:Articles
Status:Published
Refereed:Yes
Glasgow Author(s) Enlighten ID:Seman Bobulska, Dana and Alexander, Dr Michael and Soler, Professor Paul and Robertson, Mr Gary and Schiller, Dr Manuel and Friday, David and Douglas, Lauren and Coombs, George and Spradlin, Dr Patrick and Cooke, Miss Naomi and Petric, Dr Marko and Eklund, Prof Lars and Longstaff, Iain Richard
Authors: Aaij, R., Abellán Beteta, C., Ackernley, T., Adeva, B., Adinolfi, M., Afsharnia, H., Aidala, C. A., Aiola, S., Ajaltouni, Z., Akar, S., Albrecht, J., Alessio, F., Alexander, M., Alfonso Albero, A., Aliouche, Z., Alkhazov, G., Alvarez Cartelle, P., Amato, S., Amhis, Y., An, L., Anderlini, L., Andreianov, A., Andreotti, M., Archilli, F., Artamonov, A., Artuso, M., Arzymatov, K., Aslanides, E., Atzeni, M., Audurier, B., Bachmann, S., Bachmayer, M., Back, J. J., Baladron Rodriguez, P., Balagura, V., Baldini, W., Baptista Leite, J., Barlow, R. J., Barsuk, S., Barter, W., Bartolini, M., Baryshnikov, F., Basels, J. M., Bassi, G., Batsukh, B., Battig, A., Bay, A., Becker, M., Bedeschi, F., Bediaga, I., Beiter, A., Belavin, V., Belin, S., Bellee, V., Belous, K., Belov, I., Belyaev, I., Bencivenni, G., Ben-Haim, E., Berezhnoy, A., Bernet, R., Berninghoff, D., Bernstein, H. 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College/School:College of Science and Engineering > School of Physics and Astronomy
Journal Name:Physical Review D
Publisher:American Physical Society
ISSN:2470-0010
ISSN (Online):2470-0029
Published Online:25 January 2022
Copyright Holders:Copyright © 2022 CERN, for the LHCb Collaboration
First Published:First published in Physical Review D 105(1): 012010
Publisher Policy:Reproduced under a Creative Commons License

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